(57)【要約】［課題］冷媒の相変化を利用して、発熱体の熱を効率よく冷却することができる冷却装置等を提供すること。［解決手段］凝縮器２０は、筐体２３と、複数の第１の凝縮フィン２４（第１の突起部）と、複数の第２の凝縮フィン２５（第２の突起部）とを備えている。筐体２３は、液相状態の冷媒ＣＯＯを貯留する。複数の第１の凝縮フィン２４は、筐体２３の鉛直下方側の内面から鉛直上方へ向けて延出するように設けられている。複数の第２の凝縮フィン２５は、複数の第１の凝縮フィン２４の間に互い違いに設けられ、筐体２３の鉛直上方側の内面から鉛直下方へ向けて延出するように設けられている。そして、複数の第２の凝縮フィン２５の先端部と、筐体２３の鉛直下方側の内面との間の距離Ｌ１は、筐体２３の鉛直下方側の内面と、筐体２３に貯留されている液相状態の冷媒ＣＯＯの液面との間の距離Ｌ２よりも、大きい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体の熱を受けて、内部に貯留されている液相状態の冷媒を前記発熱体の熱により蒸発させて、気相状態の冷媒を流出する蒸発器と、
前記蒸発器から流出する前記気相状態の冷媒を凝縮して、液相状態の冷媒を前記蒸発器へ流出する凝縮器とを備え、
前記凝縮器は、
液相状態の冷媒を貯留する筐体と、
前記筐体の鉛直下方側の内面から鉛直上方へ向けて延出するように前記筐体に設けられた複数の第１の突起部と、
前記複数の第１の突起部の間に互い違いに設けられ、前記筐体の鉛直上方側の内面から鉛直下方へ向けて延出するように前記筐体に設けられた複数の第２の突起部とを備え、
前記複数の第２の突起部の先端部と、前記筐体の前記鉛直下方側の内面の間との距離は、前記筐体の前記鉛直下方側の内面と、前記筐体に貯留されている前記液相状態の冷媒の液面との間の距離よりも、大きい冷却装置。
【請求項２】
前記筐体を構成する複数の面のうち、気相状態の冷媒が流入する流入口が形成された第１の筐体面と、
前記筐体を構成する複数の面のうち、液相状態の冷媒が流出する流出口が形成された第２の筐体面とを備え、
前記第１の突起部および前記第２の突起部は、第１の筐体面側から前記第２の筐体面側に向かう方向に沿って延在するように、板状に形成されている請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記複数の第１の突起部の根元部に設けられ、液相状態の冷媒が通過する複数の第１の貫通孔を備えた請求項１または２に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記複数の第２の突起部の根元部に設けられ、気相状態の冷媒が通過する複数の第２の貫通孔を備えた請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記第１および前記第２の突起部の一方または双方は、鉛直方向に対して垂直方向の断面積が、根元部から先端部に向かうにつれて小さくなるように、形成されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項６】
前記流入口から前記凝縮器の前記筐体内に流入する気相冷媒の流入方向と、前記複数の第２の突起部の延在方向とが、互いに平行でない場合、前記複数の第１の突起部の前記第１の面側の各端部は、気相冷媒の流入方向の逆方向に向かうにつれて、前記第１の面から離れる方向に移動するように形成されている請求項２〜５のいずれか１項に記載の冷却装置。
【請求項７】
発熱体の熱を受けて、内部に貯留されている液相状態の冷媒を前記発熱体の熱により蒸発させて、気相状態の冷媒を流出する蒸発器から、流出する前記気相状態の冷媒を凝縮して、液相状態の冷媒を前記蒸発器へ流出する凝縮器であって、
液相状態の冷媒を貯留する筐体と、
前記筐体の鉛直下方側の内面から鉛直上方へ向けて延出するように前記筐体に設けられた複数の第１の突起部と、
前記複数の第１の突起部の間に互い違いに設けられ、前記筐体の鉛直上方側の内面から鉛直下方へ向けて延出するように前記筐体に設けられた複数の第２の突起部とを備え、
前記複数の第２の突起部の先端部と、前記筐体の前記鉛直下方側の内面の間との距離は、前記筐体の前記鉛直下方側の内面と、前記筐体に貯留されている前記液相状態の冷媒の液面との間の距離よりも、大きい凝縮器。
【請求項８】
前記筐体の第一を構成する複数の面のうち、気相状態の冷媒が流入する流入口が形成された第１の面と、
前記筐体を構成する複数の面のうち、液相状態の冷媒が流出する流出口が形成された第２の面と、
前記第１の突起部および前記第２の突起部は、前記第１の面側から前記第２の面側に向かう方向に沿って延在するように、板状に形成されている請求項７に記載の凝縮器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却装置等に関し、例えば、発熱体を冷却するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、機器冷却装置の発明として、熱電冷却素子を利用したものが、開示されている。【０００３】
特許文献１に記載の発明では、吸熱通路は、冷却対象機器が収容された被冷却部との間で空気を循環するように、設けられている。放熱通路は、吸熱通路に隣接して設けられている。放熱通路には、外気が流される。吸熱板は、吸熱フィンを有し、吸熱通路の壁面の一部を構成する。吸熱フィンは、吸熱通路内に突出するように、設けられている。放熱板は、放熱フィンを有し、放熱通路の壁面の一部を構成する。放熱フィンは、放熱通路内に突出するように、設けられている。【０００４】
熱電冷却素子は、吸熱板および放熱板の間に、設けられている。熱電冷却素子の吸熱面は吸熱板に密着されている。熱電冷却素子の発熱面は放熱板に密着されている。【０００５】
電源装置により電流を熱電冷却素子に供給されると、熱電冷却素子中の電子の挙動により、熱電冷却素子の吸熱面が冷却され、熱電冷却素子の発熱面が発熱する。このとき、熱電冷却素子は、熱ポンプの一種として作用し、吸熱面から発熱面に熱を運ぶ。このため、吸熱面に密着する吸熱板の吸熱フィンによって、吸熱通路を流れる空気から被冷却部の熱が吸熱される。【０００６】
次に、吸熱板の吸熱フィンにより吸熱された熱が、発熱面に密着する放熱板の放熱フィンを通して外気中へ放出される。そして、吸熱板の吸熱フィンにより吸熱されて冷却された空気が、被冷却部に導かれ、内部に収容された機器を冷却する。このように、特許文献１に記載の技術では、空気を循環させて被冷却部を冷却していた（風冷式）。【０００７】
なお、本発明に関連する技術が、特許文献２にも開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特公平４−４３４２１号公報
【特許文献２】特開２０１４−１３５４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
近年、電子部品が高密度で実装されている電子装置には、相変化冷却式の冷却方法が、広く用いられている。この相変化冷却式の冷却方法は、冷媒の気化と凝縮のサイクルによって、液相と気相に冷媒の相が変化する際の潜熱を利用するもので、熱移動量が大きいという特徴がある。【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、風冷式の冷却法にのみ対応しており、相変化冷却式の冷却方法に対応できないという問題があった。【００１１】
とくに、特許文献１に記載の技術では、放熱フィンは、放熱通路内で、互い違いになるように、配置されている。このため、相変化冷却方式の冷却法を特許文献１に記載の技術に適用して、空気に代えて液相冷媒を放熱通路内で循環させようとした場合、液相冷媒が、互い違いに配置された複数の放熱フィンの間に溜まってしまい、冷却効率が下がってしまう可能性が高いという問題があった。【００１２】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、冷媒の相変化を利用して、発熱体の熱を効率よく冷却することができる冷却装置等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の冷却装置は、発熱体の熱を受けて、内部に貯留されている液相状態の冷媒を前記発熱体の熱により蒸発させて、気相状態の冷媒を流出する蒸発器と、前記蒸発器から流出する前記気相状態の冷媒を凝縮して、液相状態の冷媒を前記蒸発器へ流出する凝縮器とを備え、前記凝縮器は、液相状態の冷媒を貯留する筐体と、前記筐体の鉛直下方側の内面から鉛直上方へ向けて延出するように前記筐体に設けられた複数の第１の突起部と、前記複数の第１の突起部の間に互い違いに設けられ、前記筐体の鉛直上方側の内面から鉛直下方へ向けて延出するように前記筐体に設けられた複数の第２の突起部とを備え、前記複数の第２の突起部の先端部と、前記筐体の前記鉛直下方側の内面の間との距離は、前記筐体の前記鉛直下方側の内面と、前記筐体に貯留されている前記液相状態の冷媒の液面との間の距離よりも、大きい。【００１４】
本発明の凝縮器は、発熱体の熱を受けて、内部に貯留されている液相状態の冷媒を前記発熱体の熱により蒸発させて、気相状態の冷媒を流出する蒸発器から、流出する前記気相状態の冷媒を凝縮して、液相状態の冷媒を前記蒸発器へ流出する凝縮器であって、液相状態の冷媒を貯留する筐体と、前記筐体の鉛直下方側の内面から鉛直上方へ向けて延出するように前記筐体に設けられた複数の第１の突起部と、前記複数の第１の突起部の間に互い違いに設けられ、前記筐体の鉛直上方側の内面から鉛直下方へ向けて延出するように前記筐体に設けられた複数の第２の突起部とを備え、前記複数の第２の突起部の先端部と、前記筐体の前記鉛直下方側の内面の間との距離は、前記筐体の前記鉛直下方側の内面と、前記筐体に貯留されている前記液相状態の冷媒の液面との間の距離よりも、大きい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明にかかる冷却装置等によれば、冷媒の相変化を利用して、発熱体の熱を効率よく冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態における冷却装置の構成を示す断面斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における冷却装置の構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における冷却装置の構成を示す上面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における冷却装置の構成を示す右側面図であって、図３の矢視Ａを示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における冷却装置の構成を示す左側面図であって、図３の矢視Ｂを示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における冷却装置の構成を示す断面図であって、図３のＣ−Ｃ切断面で切断した図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における冷却装置の構成を示す断面図であって、図３のＤ−Ｄ切断面で切断した図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態における冷却装置の構成を示す断面図であって、図３のＥ−Ｅ切断面で切断した図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における冷却装置の構成を示す断面図であって、図４のＦ−Ｆ切断面で切断した図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態における冷却装置の構成を示す断面図であって、図４のＧ−Ｇ切断面で切断した図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態における冷却装置の効果を説明するための図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態における冷却装置の効果を説明するための図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態における冷却装置の効果を説明するための図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態における冷却装置の構成を分解して示す断面斜視図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態における凝縮器の構成を示す断面図である。
【図１６】本発明の第４の実施の形態における凝縮器の構成を示す断面図である。
【図１７】本発明の第５の実施の形態における凝縮器の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態における冷却装置１００の構成について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態における冷却装置１００の構成を示す断面斜視図である。図２は、冷却装置１００の構成を示す斜視図である。図３は、冷却装置１００の構成を示す上面図である。図４は、冷却装置１００の構成を示す右側面図であって、図３の矢視Ａを示す図である。図５は、冷却装置１００の構成を示す左側面図であって、図３の矢視Ｂを示す図である。図６は、冷却装置１００の構成を示す断面図であって、図３のＣ−Ｃ切断面で切断した図である。図７は、冷却装置１００の構成を示す断面図であって、図３のＤ−Ｄ切断面で切断した図である。図８は、冷却装置１００の構成を示す断面図であって、図３のＥ−Ｅ切断面で切断した図である。図９は、冷却装置１００の構成を示す断面図であって、図４のＦ−Ｆ切断面で切断した図である。図１０は、冷却装置１００の構成を示す断面図であって、図４のＧ−Ｇ切断面で切断した図である。なお、図１、図２および図４〜８の各図には、鉛直方向Ｇを示している。
【００１８】
図２〜図５に示されるように、冷却装置１００は、蒸発器１０と、凝縮器２０と、蒸気管３０と、液管４０とを含んで構成されている。
【００１９】
冷却装置１００は、蒸発器１０および凝縮器２０の間を循環する冷媒（Coolant：以下ＣＯＯと称する。）を有する。すなわち、蒸発器１０および凝縮器２０の内部には、空洞が設けられている。また、冷媒ＣＯＯは、蒸発器１０、凝縮器２０、蒸気管３０および液管４０により形成される閉鎖空間内に、密閉された状態で閉じ込められる。この冷媒ＣＯＯは、密閉された状態で、蒸発器１０および凝縮器２０の間を、蒸気管３０および液管４０を介して、循環する。冷媒は、例えば高分子材料などにより構成されており、高温になると気化し、低温になると液化する特性を有している。
【００２０】
冷媒ＣＯＯには、低沸点の冷媒として、例えば、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ：Hydro Fluorocarbon）やハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ：Hydro Fluoroether）などを用いることができる。また、冷媒ＣＯＯは、水でもよい。冷媒に水を用いた場合、ポンプ等の循環動力を用いて、水を冷却装置１００内で循環させることができる。
【００２１】
冷却装置１００の前記閉鎖空間内に冷媒ＣＯＯを充填する方法については、次の通りである。まず、蒸発器１０および凝縮器４０の内部空洞と、蒸気管３０と、液管４０とにより形成される閉鎖空間内に冷媒注入用の開口穴（不図示）から冷媒ＣＯＯを注入する。なお、冷媒注入用の開口穴は、たとえば、蒸発器１０および凝縮器２０の間に配置された蒸気管３０に、設けられている。ただし、これに限定されず、冷媒注入用の開口穴は、蒸気管３０以外の部材にもうけられてもよい。次に、真空ポンプ（不図示）などを用いて、前記閉鎖空間内から空気を排除して、冷媒注入用の開口穴を閉じる。このようにして、当該閉鎖空間内に冷媒を密閉する。これにより、前記空間内の圧力は冷媒の飽和蒸気圧と等しくなり、前記閉鎖空間内に密閉された冷媒ＣＯＯの沸点が室温近傍となる。以上の通り、冷却装置１００の前記閉鎖空間内に冷媒ＣＯＯを充填する方法を説明した。
【００２２】
図２〜図５に示されるように、蒸発器１０は、蒸気管３０および液管４０を介して、凝縮器２０に接続されている。
【００２３】
図４および図１０に示されるように、蒸発器１０は、第１の冷媒流出口１１と、第１の冷媒流入口１２とを備えている。第１の冷媒流出口１１は、蒸気管３０および蒸発器１０の接続部に、形成されている。第１の冷媒流入口１２は、液管４０および蒸発器１０の接続部に、形成されている。蒸発器１０は、熱伝導性の高い材料（たとえば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金）により、形成されている。
【００２４】
蒸発器１０は、発熱体（不図示）に取り付けられる。好ましくは、蒸発器１０は、熱伝導性グリースや放熱シートを介して、発熱体に取り付けられる。また、発熱体および蒸発器１０の間で熱的な接続が行われるように、蒸発器１０は発熱体に密着される。このとき、蒸発器１０はたとえば１００ｋＰａ（パスカル）〜５００ｋＰａの圧力で発熱体に押し付けられることが、好ましい。発熱体は、たとえば、中央演算処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）や、集積回路（ＬＳＩ：Large Scale Integration）等である。発熱体は、動作することにより熱を発生する。
【００２５】
図２〜図５に示されるように、蒸発器１０は箱状に形成されている。また、図８に示されるように、蒸発器１０の内部は空洞になっている。また、蒸発器１０の内部には、液相状態の冷媒ＣＯＯが貯留されている。蒸発器１０は、発熱体の熱を受けると、内部に貯留されている液相状態の冷媒ＣＯＯを発熱体の熱により蒸発させる。そして、蒸発器１０は、第１の流出口１１および蒸気管３０を介して、気相状態の冷媒ＣＯＯを凝縮器２０へ流出する。
【００２６】
図２〜図５に示されるように、凝縮器２０は、蒸気管３０および液管４０を介して、蒸発器１０に接続されている。
【００２７】
図９に示されるように、凝縮器２０は、第２の冷媒流出口２１と、第２の冷媒流入口２２とを備えている。
【００２８】
第２の冷媒流出口２１は、液管４０および蒸発器１０の接続部に、形成されている。第２の冷媒流入口２２は、蒸気管３０および蒸発器１０の接続部に、形成されている。凝縮器２０は、熱伝導性の高い材料（たとえば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金）により、形成されている。
【００２９】
図１〜図５に示されるように、凝縮器２０は扁平形の箱状に形成されている。また、図１に示されるように、凝縮器２０の内部は中空になっており、その内部には複数の第１の凝縮フィン２４および第２の凝縮フィン２５が設けられている。凝縮器２０は、蒸気管３０および第２の冷媒流入口２２を介して、蒸発器１０から流出する気相状態の冷媒ＣＯＯを受けとる。また、凝縮器２０は、蒸発器１０から受け取った気相状態の冷媒ＣＯＯを凝縮して、液相状態の冷媒ＣＯＯに相変化させる。図１および図６には、液相状態の冷媒ＣＯＯが示されている。そして、凝縮器２０は第２の流出口２１および液管４０を介して、液相状態の冷媒ＣＯＯを蒸発器１０へ流出する。
【００３０】
図１、図６および図７に示されるように、凝縮器２０は、筐体２３と、第１の凝縮フィン２４と、第２の凝縮フィン２５とを備えている。
【００３１】
図１および図６に示されるように、筐体２３は、液相状態の冷媒ＣＯＯを貯留する。図６および図７に示されるように、筐体２３は、第１の筐体面２３Ａと、第２の筐体面２３Ｂとを備えている。
【００３２】
図７および図９に示されるように、第１の筐体面２３Ａは、筐体２３を構成する複数の面のうち、気相状態の冷媒ＣＯＯが流入する第２の冷媒流入口２２が形成されている面である。
【００３３】
図７および図９に示されるように、第２の筐体面２３Ｂは、筐体２３を構成する複数の面のうち、液相状態の冷媒ＣＯＯが流出する第２の冷媒流出口２１が形成されている面である。
【００３４】
図１、図６および図７に示されるように、複数の第１の凝縮フィン２４および第２の凝縮フィン２５は、筐体２３の内部に設けられている。第１の凝縮フィン２４および第２の凝縮フィン２５は、本実施形態の第１の突起部および第２の突起部に対応する。
【００３５】
図１、図６および図７に示されるように、複数の第１の凝縮フィン２４は、筐体２３の鉛直方向Ｇの下方側の内面から鉛直方向Ｇの上方へ向けて延出するように、筐体２３に設けられている。図１、図６および図７に示されるように、複数の第２の凝縮フィン２５は、筐体２３の鉛直方向Ｇの上方側の内面から鉛直方向Ｇの下方へ向けて延出するように、筐体２３に設けられている。また、複数の第１の凝縮フィン２４と、複数の第２の凝縮フィン２５は、互い違いに配置されるように設けられている。
【００３６】
なお、複数の第１の凝縮フィン２４は、筐体２３の鉛直方向Ｇの上方側の内面に接続されない。また、複数の第２の凝縮フィン２５は、筐体２３の鉛直方向Ｇの下方側の内面に接続されない。
【００３７】
複数の第１の凝縮フィン２４および複数の第２の凝縮フィン２５は、好ましくは、熱伝導性の高い材料（たとえば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金）により、形成されている。また、第１の凝縮フィン２４および第２の凝縮フィン２５の各厚みは、たとえば、０．３ｍｍ以上２ｍｍ未満程度に設定することができる。また、第１の凝縮フィン２４および第２の凝縮フィン２５の間の隙間は、たとえば、０．５ｍｍ〜５ｍｍとすることができる。
【００３８】
また、図９に示されるように、第１の凝縮フィン２４および第２の凝縮フィン２５は、第１の筐体面２３Ａ側から第２の筐体面２３Ｂ側に向かう方向に沿って延在するように、板状に形成されている。これにより、第１の筐体面２３Ａに形成された第２の冷媒流入口２２に流入する気相状態の冷媒ＣＯＯを、第２の筐体面２３Ｂに形成された第２の冷媒流出口２１に向けて、円滑に流すことができる。
【００３９】
また、図１および図７に示されるように、複数の第２の凝縮フィン２５の先端部と、筐体２３の鉛直方向Ｇの下方側の内面との間の距離Ｌ１は、筐体２３の鉛直方向Ｇの下方側の内面と、筐体２３に貯留されている液相状態の冷媒ＣＯＯの液面との間の距離Ｌ２よりも、大きい。これにより、複数の第２の凝縮フィン２５の全面は、常に、筐体２３内に貯留されている液相状態の冷媒ＣＯＯに浸されることない。したがって、複数の第２の凝縮フィン２５の全面を用いて、筐体２３内の気相状態の冷媒ＣＯＯを冷却して、液相状態の冷媒ＣＯＯに相変化することができる。これにより、気相状態の冷媒ＣＯＯに含まれる発熱体の熱をより効率よく冷却することができる。
【００４０】
なお、Ｌ１＞Ｌ２とするために、次のような方法が挙げられる。たとえば、筐体２３に貯留されている液相状態の冷媒ＣＯＯの液面との間の距離Ｌ２をセンサ（不図示）等で常時測定して、この測定結果に応じて液相状態の冷媒ＣＯＯの貯留量を調整することにより、Ｌ１＞Ｌ２となるようにすることができる。すなわち、凝縮器２０の第２の冷媒流出口２１および第２の冷媒流入口２２にバルブ（不図示）を設け、液相状態の冷媒ＣＯＯの液面が上昇した場合にバルブを大きく開くことで、Ｌ１＞Ｌ２となるようにすることができる。また、筐体２３に貯留されている液相状態の冷媒ＣＯＯを筐体２３外へ排出するためのポンプを、凝縮器２０の第２の冷媒流出口２１付近に設け、液相状態の冷媒ＣＯＯの液面が上昇した場合にポンプの動作電力を大きくすることで、Ｌ１＞Ｌ２となるようにすることができる。
【００４１】
図２〜図５に示されるように、蒸気管３０は、蒸発器１０と、凝縮器２０とを連結する。図４および図５に示されるように、凝縮器２０の第２の冷媒流入口２２とは、蒸発器１０の第１の冷媒流出口１１よりも、鉛直方向Ｇにおいて高い位置か同じ高さの位置に設けられる。すなわち、少なくとも、凝縮器２０の第２の冷媒流入口２２は、蒸発器１０の第１の冷媒流出口１１よりも、鉛直方向Ｇにおいて低い位置に設けられない。これにより、蒸気管３０内を流れる気相状態の冷媒ＣＯＯを、蒸発器１０から凝縮器２０へ円滑に輸送することができる。なお、図４および図５では、例示として、凝縮器２０の第２の冷媒流入口２２と、蒸発器１０の第１の冷媒流出口１１は、鉛直方向Ｇにおいて同じ高さの位置に、設けられている。
【００４２】
図２〜図５に示されるように、液管４０は、蒸発器１０と、放熱部４２０とを連結する。図４および図５に示されるように、凝縮器２０の第２の冷媒流出口２１は、蒸発器１０の第１の冷媒流入口１２よりも、鉛直方向Ｇにおいて高い位置に設けられる。これにより、液管４０内を流れる液相状態の冷媒ＣＯＯを、凝縮器２０から蒸発器１０へ円滑に輸送することができる。
【００４３】
図１、図２および図４〜図７に示されるように、凝縮器２０の上面および下面には、複数の放熱フィン５０、６０が取り付けられている。複数の放熱フィン５０の各々は、凝縮器２０の上面から離れる方向であって鉛直方向Ｇの上方側に延出するように、凝縮器２０に取り付けられている。複数の放熱フィン６０の各々は、凝縮器２０の下面から離れる方向であって鉛直方向Ｇの下方側に延出するように、凝縮器２０に取り付けられている。このように、複数の放熱フィン５０、６０を凝縮器２０に設けたことにより、凝縮器２０で受ける発熱体の熱を、複数の放熱フィン５０、６０を介して、外気に放熱することができる。この結果、より効率よく発熱体を冷却することができる。なお、複数の放熱フィン５０、６０は、本実施形態の必須の構成ではない。したがって、複数の放熱フィン５０、６０を省略することもできる。
【００４４】
たとえば、図７に示されるように、複数の放熱フィン５０、６０は、第２の冷媒流出口２１および第２の冷媒流入口２２を結ぶ線に対して、略垂直になるように配置されている。これにより、図１に示されるように、冷媒ＣＯＯが凝縮器２０の筐体２３内を流れる方向Ｄ１と、外気が複数の放熱フィン５０、６０の間を流れる方向Ｄ２とが、互いに略垂直になるように設定される。このとき、複数の放熱フィン５０、６０は、発熱体の熱を吸熱した冷媒ＣＯＯが凝縮器２０の筐体２３内をＤ１方向に流れるにしたがって順次、発熱体の熱を凝縮器２０から受け取り、効率よく外気に放熱することができる。
【００４５】
次に、冷却装置１００の動作について説明する。
【００４６】
冷却装置１００では、自然循環の冷却方式を適用することができる。ここで、自然循環方式とは、液相および気相の密度差を利用して、ポンプ等の循環動力を用いずに、冷媒ＣＯＯを冷却装置１００内で自然に循環させる方式をいう。
【００４７】
冷媒ＣＯＯが充填された冷却装置１００が室温の環境下に置かれたとき、蒸発器１０が発熱体の熱を受熱すると、受熱開始とほぼ同時に冷媒ＣＯＯが沸騰し、蒸気が発生する。この結果、少なくとも蒸発器１０、凝縮器２０、蒸気管３０および液管４０を含む冷却構造が、冷却モジュールとして機能し、発熱体の熱を受熱し始める。
【００４８】
すなわち、蒸発器１０は、発熱体の熱を受熱する。蒸発器１０が発熱体の熱を受熱すると、蒸発器１０内では、液相状態の冷媒ＣＯＯが沸騰し、気相状態となる。そして、蒸発器１０内の気相状態の冷媒ＣＯＯが、蒸気管３０を通って、蒸発器１０から凝縮器４０へ流れる。なお、気相状態の冷媒ＣＯＯは、蒸気冷媒とも呼ばれる。
【００４９】
次に、蒸発器１０内の気相状態の冷媒ＣＯＯは、蒸気管３０を通って、凝縮器２０に流入する。凝縮器２０内では、気相状態の冷媒ＣＯＯを冷却することにより、冷媒ＣＯＯに含まれる熱（発熱体の熱）を放熱する。気相状態の冷媒ＣＯＯは、凝縮器２０内で冷却されることによって、液相状態に相変化する。
【００５０】
この間、凝縮器２０内では、複数の第１の凝縮フィン２４および第２の凝縮フィン２５が、気相状態の冷媒ＣＯＯに含まれる発熱体の熱を受熱して、これを冷却する。そして、凝縮器２０内で冷却された冷媒ＣＯＯは、液相状態となって、凝縮器２０内に貯留される。この液相状態の冷媒ＣＯＯは、第２の冷媒流入口２２側から第２の冷媒流出口２１側へ向けて流れる。このとき、複数の第２の凝縮フィン２５が、筐体２３内に貯留される液相状態の冷媒ＣＯＯに浸かると、筐体２３内の気相状態の冷媒ＣＯＯを凝縮する効果が低減する。
【００５１】
そこで、本実施の形態における冷却装置１００では、図１および図７に示されるように、複数の第２の凝縮フィン２５の先端部と、筐体２３の鉛直方向Ｇの下方側の内面との間の距離Ｌ１は、筐体２３の鉛直方向Ｇの下方側の内面と、筐体２３に貯留されている液相状態の冷媒ＣＯＯの液面との間の距離Ｌ２よりも、大きくなるように設定されている。これにより、複数の第２の凝縮フィン２５の全面は、常に、筐体２３内に貯留されている液相状態の冷媒ＣＯＯに浸されることない。したがって、複数の第２の凝縮フィン２５の全面を用いて、筐体２３内の気相状態の冷媒ＣＯＯを冷却して、液相状態の冷媒ＣＯＯに相変化することができる。これにより、複数の第２の凝縮フィン２５の一部が、蒸発器１０内に貯留されている液相状態の冷媒ＣＯＯに浸っている場合と比較して、気相状態の冷媒ＣＯＯに含まれる発熱体の熱をより効率よく冷却することができる。
【００５２】
そして、凝縮器２０内で冷却された冷媒ＣＯＯは、液相状態に相変化して、凝縮器２０内に貯留される。また、凝縮器２０内の液相状態の冷媒ＣＯＯは、再び、液管４０を介して蒸発器１０に流入する。
【００５３】
このように、冷媒ＣＯＯは、発熱体の熱を蒸発器１０により受熱し、蒸発器１０、蒸気管３０、凝縮器２０および液管４０を順次、循環する。これにより、蒸発器１０により受熱された発熱体の熱が放熱される。
【００５４】
以上の通り、冷却装置１００は、蒸発器１０および凝縮器２０の間で、冷媒ＣＯＯを相変化（液相←→気相）させながら循環させることにより、蒸発器１０により受熱される発熱体を冷却する。
【００５５】
本発明の第１の実施の形態における冷却装置１００は、蒸発器１０と、凝縮器２０とを備えている。蒸発器１０は、発熱体の熱を受けて、内部に貯留されている液相状態の冷媒ＣＯＯを発熱体の熱により蒸発させて、気相状態の冷媒ＣＯＯを流出する。凝縮器２０は、蒸発器１０から流出する気相状態の冷媒ＣＯＯを凝縮して、液相状態の冷媒ＣＯＯを蒸発器１０へ流出する。凝縮器２０は、筐体２３と、複数の第１の凝縮フィン２４（第１の突起部）と、複数の第２の凝縮フィン２５（第２の突起部）とを備えている。筐体２３は、液相状態の冷媒ＣＯＯを貯留する。複数の第１の凝縮フィン２４は、筐体２３の鉛直下方側の内面から鉛直上方へ向けて延出するように設けられている。複数の第２の凝縮フィン２５は、複数の第１の凝縮フィン２４の間に互い違いに設けられ、筐体２３の鉛直上方側の内面から鉛直下方へ向けて延出するように設けられている。そして、複数の第２の凝縮フィン２５の先端部と、筐体２３の鉛直下方側の内面との間の距離Ｌ１は、筐体２３の鉛直下方側の内面と、筐体２３に貯留されている液相状態の冷媒ＣＯＯの液面との間の距離Ｌ２よりも、大きい。
【００５６】
このように、複数の第１の凝縮フィン２４は、筐体２３の鉛直下方側の内面から鉛直上方へ向けて延出するように設けられている。また、複数の第２の凝縮フィン２５は、複数の第１の凝縮フィン２４の間に互い違いに設けられ、筐体２３の鉛直上方側の内面から鉛直下方へ向けて延出するように設けられている。このため、筐体２３内では、複数の第１の凝縮フィン２４と、複数の第２の凝縮フィン２５を用いて、筐体２３内の気相状態の冷媒ＣＯＯを冷却することができる。筐体２３内の気相状態の冷媒ＣＯＯは、発熱体の熱を含んでいる。したがって、複数の第１の凝縮フィン２４と、複数の第２の凝縮フィン２５を設けることにより、これらを設けない場合と比較して、気相状態の冷媒ＣＯＯに含まれる発熱体の熱をより効率よく冷却することができる。
【００５７】
また、複数の第２の凝縮フィン２５の先端部と、筐体２３の鉛直下方側の内面の間との距離Ｌ１は、筐体２３の鉛直下方側の内面と、筐体２３に貯留されている液相状態の冷媒ＣＯＯの液面との間の距離Ｌ２よりも、大きい。
【００５８】
これにより、複数の第２の凝縮フィン２５の全面は、常に、筐体２３内に貯留されている液相状態の冷媒ＣＯＯに浸されることない。したがって、複数の第２の凝縮フィン２５の全面を用いて、筐体２３内の気相状態の冷媒ＣＯＯを冷却して、液相状態の冷媒ＣＯＯに相変化することができる。これにより、複数の第２の凝縮フィン２５の一部が、蒸発器１０内に貯留されている液相状態の冷媒ＣＯＯに浸っている場合と比較して、気相状態の冷媒ＣＯＯに含まれる発熱体の熱をより効率よく冷却することができる。
【００５９】
以上により、本発明の第１の実施の形態における冷却装置１００によれば、冷媒ＣＯＯの相変化を利用して、発熱体の熱を効率よく冷却することができる。
【００６０】
また、本発明の第１の実施の形態における冷却装置１００および凝縮器２０は、蒸発器１０から、流出する気相状態の冷媒ＣＯＯを凝縮して、液相状態の冷媒ＣＯＯを蒸発器１０へ流出する。蒸発器１０は、発熱体の熱を受けて、内部に貯留されている液相状態の冷媒ＣＯＯを発熱体の熱により蒸発させる。凝縮器２０は、筐体２３と、複数の第１の凝縮フィン２４（第１の突起部）と、複数の第２の凝縮フィン２５（第２の突起部）とを備えている。筐体２３は、液相状態の冷媒ＣＯＯを貯留する。複数の第１の凝縮フィン２４は、筐体２３の鉛直下方側の内面から鉛直上方へ向けて延出するように筐体２３に設けられている。複数の第２の凝縮フィン２５は、複数の第１の凝縮フィン２４の間に互い違いに設けられ、筐体２３の鉛直上方側の内面から鉛直下方へ向けて延出するように筐体２３に設けられている。そして、複数の第２の凝縮フィン２５の先端部と、筐体２３の鉛直下方側の内面との間の距離Ｌ１は、筐体２３の鉛直下方側の内面と、筐体２３に貯留されている液相状態の冷媒ＣＯＯの液面との間の距離Ｌ２よりも、大きい。
【００６１】
このような凝縮器２０であっても、上述した冷却装置１００と同様の効果を奏することができる。
【００６２】
ここで、本発明の第１の実施の形態における冷却装置１００の効果をさらに補足する。図１１〜図１３は、冷却装置１００の効果を説明するための図である。
【００６３】
図１１は、図６に対応する図であって、冷却装置１００の凝縮器２０から第１の凝縮フィン２４を除去したものである。以下、図１１に示される凝縮器を下側フィンなし凝縮器８０と称する。図１２は、図６に対応する図であって、冷却装置１００の凝縮器２０から第２の凝縮フィン２５を除去したものである。以下、図１２に示される凝縮器を上側フィンなし凝縮器９０と称する。図１３は、下側フィンなし凝縮器８０と上側フィンなし凝縮器９０の熱抵抗の関係を示す図である。
【００６４】
図１３の作成に際して、以下の条件で実験を行った。すなわち、下側フィンなし凝縮器８０の凝縮フィン２５の表面積と、上側フィンなし凝縮器９０の凝縮フィン２４の表面積とが、共に約０．１（ｍ２）で同じになるように設定した。また、下側フィンなし凝縮器８０および上側フィンなし凝縮器９０の放熱量は共に１００（Ｗ）とした。また、下側フィンなし凝縮器８０および上側フィンなし凝縮器９０に供給する冷却風の風量を共に２．７（ｍ３／ｍｉｎ）に設定した。
【００６５】
また、上記条件で実験を行い、下側フィンなし凝縮器８０の熱抵抗と上側フィンなし凝縮器９０の熱抵抗を測定した。そして、この測定結果から、上側フィンなし凝縮器９０と下側フィンなし凝縮器８０の熱抵抗の比を算出すると、約１．６：１をとなった。
【００６６】
図１３では、上側フィンなし凝縮器９０と下側フィンなし凝縮器８０の熱抵抗の比が約１．６：１であることを示している。  図１３に示されるように、上側フィンなし凝縮器９０は、下側フィンなし凝縮器８０と比較して、熱抵抗が１．６倍大きくなる。これは、上側フィンなし凝縮器９０では、筐体２３の下側に第１の凝縮フィン２４が設けられているが、この第１の凝縮フィン２４の一部が筐体２３内の液相状態の冷媒ＣＯＯに浸ってしまっていることを要因とする。すなわち、第１の凝縮フィン２４は、筐体２３内の液相状態の冷媒ＣＯＯに浸ってしまうと、筐体２３内の気相状態の冷媒ＣＯＯを凝縮することはできない。このため、上側フィンなし凝縮器９０は、下側フィンなし凝縮器８０と比較して、熱抵抗が大きくなった。
【００６７】
このような問題を考慮して、本発明の第１の実施の形態では、図６に示されるように、複数の第１の凝縮フィン２４と複数の第２の凝縮フィン２５が互い違いに設けられるように構成されている。このように、筐体２３内部の上部側の面に第２の凝縮フィン２５を設けることにより、上側フィンなし凝縮器９０と比較して、より効率よく発熱体の熱を冷却することができる。第１の凝縮フィン２４と第２の凝縮フィン２５の間には隙間が設けられている。この隙間を一定間隔で設けることにより、隣り合う流路間の圧力が均一になり、凝縮器２０内の冷媒ＣＯＯの流れを安定させることができる。
【００６８】
また、第１の凝縮フィン２４と第２の凝縮フィン２５の間に隙間を設けることにより、凝縮器２０に流入する気相状態の冷媒ＣＯＯのうち、密度の低い冷媒ＣＯＯを、凝縮器２０の下流方向へ導くことができる。これより、凝縮器２０全体を使用して、発熱体の熱を冷却することができる。このように、複数の第１の凝縮フィン２４と、複数の第２の凝縮フィン２５を設けたことにより、筐体２３のうちで気相状態の冷媒ＣＯＯに接触する面積を増加することができる。この結果、凝縮器２０の大きさを小さくすることができる。
【００６９】
また、本発明の第１の実施の形態における冷却装置１００および凝縮器２０は、第１の筐体面２３Ａと、第２の筐体面２３Ｂとを備えている。第１の筐体面２３Ａは、筐体２３を構成する複数の面のうち、気相状態の冷媒ＣＯＯが流入する第２の冷媒流入口２２が形成されている面である。第２の筐体面２３Ｂは、筐体２３を構成する複数の面のうち、液相状態の冷媒ＣＯＯが流出する第２の冷媒流出口２１が形成されている面である。また、第１の凝縮フィン２４および第２の凝縮フィン２５は、第１の筐体面２３Ａ側から第２の筐体面２３Ｂ側に向かう方向に沿って延在するように、板状に形成されている。
【００７０】
これにより、第１の筐体面２３Ａに形成された第２の冷媒流入口２２に流入する気相状態の冷媒ＣＯＯを、第２の筐体面２３Ｂに形成された第２の冷媒流出口２１に向けて、円滑に流すことができる。
【００７１】
＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態における冷却装置１００Ａの構成について説明する。図１４は、冷却装置１００Ａの構成を分解して示す断面斜視図である。なお、図１４では、図１〜図１３で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図１３に示した符号と同等の符号を付している。本実施の形態における冷却装置１００Ａの完成品と、第１の実施の形態における冷却装置１００は、同等の装置である。
【００７２】
図１４に示されるように、冷却装置１００Ａの凝縮器２０は、凝縮器の第１の部品２０ａと、凝縮器の第２の部品２０ｂとから構成されている。
【００７３】
図１４に示されるように、凝縮器の第１の部品２０ａは、筐体の第１部分２３ａと、複数の第１の凝縮フィン２４とから構成される。また、筐体の第１部分２３ａの外面には、放熱フィン６０が取り付けられている。
【００７４】
図１４に示されるように、凝縮器の第２部分２０ｂは、筐体の第２部分２３ｂと、複数の第２の凝縮フィン２５とから構成される。また、筐体の第２部分２３ｂの外面には、放熱フィン５０が取り付けられている。
【００７５】
ここで、凝縮器の第１の部品２０ａと、凝縮器の第２の部品２０ｂは、互いに対称となるように、形成されている。すなわち、第１の凝縮フィン２４および第２の凝縮フィン２５の長さは同一に設定されている。
【００７６】
このように形成された凝縮器の第１の部品２０ａと、凝縮器の第２の部品２０ｂとを組み合わせることにより、凝縮器２０を組み立てることができる。なお、凝縮器の第１の部品２０ａと、凝縮器の第２の部品２０ｂは、たとえば、ろう付けや溶接等により接合される。
【００７７】
このように、凝縮器の第１の部品２０ａおよび凝縮器の第２の部品２０ｂを互いに対称となるように構成することにより、凝縮器の第１の部品２０ａおよび凝縮器の第２の部品２０ｂを同一部品で製造することができる。この結果、製造コストを低減することができる。
【００７８】
＜第３の実施の形態＞
本発明の第３の実施の形態における凝縮器２０Ｂの構成について説明する。図１５は、凝縮器２０Ｂの構成を示す断面図である。図１５は、図６に対応している。ただし、図面作成の便宜上、図１５では、放熱フィン５０、６０と、蒸気管３０を省略している。図１５には、鉛直方向Ｇを示している。なお、図１５では、図１〜図１４で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図１４に示した符号と同等の符号を付している。
【００７９】
図１５に示されるように、複数の第１の凝縮フィン２４Ａおよび第２の凝縮フィン２５Ｂは、筐体２３の内部に設けられている。第１の凝縮フィン２４Ａおよび第２の凝縮フィン２５Ａは、本実施形態の第１の突起部および第２の突起部に対応する。
【００８０】
ここで、図６の複数の第１の凝縮フィン２４と、図１５の複数の第１の凝縮フィン２４Ｂを対比する。図６では、第１の凝縮フィン２４は、平板状に形成されている。すなわち、鉛直方向Ｇに対して垂直な方向の面で第１の凝縮フィン２４を切断した場合、複数の第１の凝縮フィン２４の断面積は、根元部から先端部の間で一定になるように、設定されている。これに対して、図１５では、第１の凝縮フィン２４Ｂの形状はテーパ状に形成されている。すなわち、鉛直方向Ｇに対して垂直な方向の面で第１の凝縮フィン２４Ｂを切断した場合、複数の第１の凝縮フィン２４Ｂの断面積は、根元部から先端部に向かうにつれて、徐々に小さくなるように、設定されている。
【００８１】
図６では、第２の凝縮フィン２５は、平板状に形成されている。すなわち、鉛直方向Ｇに対して垂直な方向の面で第２の凝縮フィン２５を切断した場合、複数の第２の凝縮フィン２５の断面積は、根元部から先端部の間で一定になるように、設定されている。これに対して、図１５では、第２の凝縮フィン２５Ｂの形状はテーパ状に形成されている。すなわち、鉛直方向Ｇに対して垂直な方向の面で第２の凝縮フィン２５Ｂを切断した場合、複数の第２の凝縮フィン２５Ｂの断面積は、根元部から先端部に向かうにつれて、徐々に小さくなるように、設定されている。
【００８２】
複数の第１の凝縮フィン２４Ｂおよび第２の凝縮フィン２５Ｂをテーパ状に形成することにより、テーパ状としない場合（例えば図６の複数の第１の凝縮フィン２４および第２の凝縮フィン２５）と比較して、第１および第２の凝縮フィンの間を流れる冷媒ＣＯＯの流動性を高めることができる。すなわち、鉛直方向Ｇに対して略垂直方向の面で凝縮器２０Ｂを切断した際の第１および第２の凝縮フィン２４Ｂ、２５Ｂ（本実施の形態）の間の隙間は、とくに第１および第２の凝縮フィン２４Ｂ、２５Ｂの先端部側において、鉛直方向Ｇに対して略垂直方向の面で凝縮器２０を切断した際の第１および第２の凝縮フィン２４、２５（第１の実施の形態）の間の隙間よりも大きくなる。この結果、第１および第２の凝縮フィンの間を流れる冷媒ＣＯＯの流動性を高めることができる。
【００８３】
以上の通り、本発明の第３の実施の形態における冷却装置および凝縮器２０Ｂにおいて、鉛直方向Ｇに対して垂直な方向の面で第１の凝縮フィン２４Ｂ（第１の突起部）および第２の凝縮フィン２５Ｂ（第２の突起部）を切断した場合、第１の凝縮フィン２４Ｂおよび第２の凝縮フィン２５Ｂの断面積は、根元部から先端部に向かうにつれて、徐々に小さくなるように、設定されている。
【００８４】
これにより、鉛直方向Ｇに対して略垂直方向の面で凝縮器２０Ｂを切断した際の第１および第２の凝縮フィン２４Ｂ、２５Ｂの間の隙間は、とくに第１および第２の凝縮フィン２４Ｂ、２５Ｂの先端部側において、鉛直方向Ｇに対して略垂直方向の面で凝縮器２０を切断した際の第１および第２の凝縮フィン２４、２５の間の隙間よりも大きくなる。この結果、第１および第２の凝縮フィンの間を流れる冷媒ＣＯＯの流動性を高めることができる。
【００８５】
＜第４の実施の形態＞
本発明の第４の実施の形態における冷却装置および凝縮器２０Ｃの構成について説明する。図１６は、凝縮器２０Ｃの構成を示す断面図である。図１６は、図７に対応している。図１６には、鉛直方向Ｇを示している。なお、図１６では、図１〜図１５で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図１５に示した符号と同等の符号を付している。
【００８６】
図１６に示されるように、凝縮器２０Ｃでは、複数の第１の凝縮フィン２４および第２の凝縮フィン２５が筐体２３に設けられている。
【００８７】
図７と図１６を対比する。図１６では、第１の貫通孔２６および第２の貫通孔２７が形成されている点で、図７と相違する。
【００８８】
図１６に示されるように、第１の貫通孔２６は、各第１の凝縮フィン２４の根元部に設けられている。第１の貫通孔２６内は、主として、液相状態の冷媒ＣＯＯが通過する。
【００８９】
図１６に示されるように、第２の貫通孔２７は、各第２の凝縮フィン２５の根元部に設けられている。第２の貫通孔２７内は、主として、気相状態の冷媒ＣＯＯが通過する。
【００９０】
以上の通り、本発明の第４の実施の形態における冷却措置は、第１の貫通孔２６をさらに備えている。第１の貫通孔２６は、複数の第１の凝縮フィン２４の根元部に設けられている。また、第１の貫通孔２６には、液相状態の冷媒が通過する。
【００９１】
これにより、第１の貫通孔２６を介して、液相状態の冷媒ＣＯＯを複数の第１の凝縮フィン２４の間で流動させることができる。この結果、複数の第１の凝縮フィン２４の間で滞留する液相状態の冷媒ＣＯＯを均衡することができる。すなわち、互いに向かい合う２枚の第１の凝縮フィン２４の間に滞留する液相状態の冷媒ＣＯＯの量が、どの２枚の第１の凝縮フィン２４の間であっても、ほぼ同量にすることができる。したがって、冷媒ＣＯＯに含まれる発熱体の熱を複数の第１の凝縮フィン２４の各々で均一に受熱することができる。すなわち、複数の第１の凝縮フィン２４の各々が、冷媒ＣＯＯに含まれる発熱体の熱を、複数の第１の凝縮フィン２４の間で偏り無く、受熱できる。つまり、複数の第１の凝縮フィン２４のうちで、極端に受熱量が少なかったり、極端に受熱量が多かったりするものがない。このことから、第１の貫通孔２６を設けることにより、無駄な第１の凝縮フィン２４を無くすことができる。この結果、凝縮器２０Ｃをより小型化することができる。
【００９２】
また、本発明の実施の形態における冷却装置および凝縮器２０Ｃは、第２の貫通孔２７を備えている。第２の貫通孔２７は、複数の第２の凝縮フィン２５の根元部に設けられている。また、第２の貫通孔２７には、気相状態の冷媒が通過する。
【００９３】
これにより、第２の貫通孔２７を介して、気相状態の冷媒ＣＯＯを複数の第２の凝縮フィン２５の間で流動させることができる。この結果、複数の第２の凝縮フィン２５の間で滞留する気相状態の冷媒ＣＯＯを均衡することができる。すなわち、互いに向かい合う２枚の第２の凝縮フィン２５の間に滞留する気相状態の冷媒ＣＯＯの量が、どの２枚の第２の凝縮フィン２５の間であっても、ほぼ同量にすることができる。したがって、冷媒ＣＯＯに含まれる発熱体の熱を複数の第２の凝縮フィン２５の各々で均一に受熱することができる。すなわち、複数の第２の凝縮フィン２５の各々が、冷媒ＣＯＯに含まれる発熱体の熱を、複数の第２の凝縮フィン２５の間で偏り無く、受熱できる。つまり、複数の第２の凝縮フィン２５のうちで、極端に受熱量が少なかったり、極端に受熱量が多かったりするものがない。このことから、第２の貫通孔２７を設けることにより、無駄な第２の凝縮フィン２５を無くすことができる。この結果、凝縮器２０Ｃをより小型化することができる。
【００９４】
なお、本実施の形態では、第１の貫通孔２６および第２の貫通孔２７の双方が凝縮器２０Ｃに設けられた例を示した。一方、第１の貫通孔２６のいずれか一方が凝縮器２０Ｃに設けられてもよい。
【００９５】
＜第５の実施の形態＞
本発明の第５の実施の形態における冷却装置および凝縮器２０Ｄの構成について説明する。図１７は、凝縮器２０Ｄの構成を示す断面図である。図１６は、図９に対応している。なお、図１７では、図１〜図１６で示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜図１６に示した符号と同等の符号を付している。
【００９６】
図１７に示されるように、凝縮器２０Ｄでは、複数の第１の凝縮フィン２４および第２の凝縮フィン２５が凝縮器２０Ｄの筐体２３に設けられている。
【００９７】
ここで、図１７と図９を対比する。図９では、複数の第１の凝縮フィン２４の各々は、同じ長さとなるように形成されていた。同様に、複数の第２の凝縮フィン２５の各々は、同じ長さとなるように形成されていた。これに対して、図１７では、複数の第１の凝縮フィン２４の各々および複数の第２の凝縮フィン２５の各々の長さは、異なるように形成されている。なお、図１７では、複数の第１および第２の凝縮フィン２４、２５の双方の各々の長さは、異なるように形成されていると説明したが、少なくとも複数の第１の凝縮フィン２４の各々の長さが、異なるように形成されていればよい。また、一部に同じ長さの第１の凝縮フィン２４または第２の凝縮フィン２５が設けられてもよい。
【００９８】
図１７に示されるように、第２の冷媒流入口２２から凝縮器２０Ｄの筐体２３内に流入する気相冷媒ＣＯＯの流入方向Ｓと、複数の第１および第２の凝縮フィン２４、２５の延在方向は、互いに平行でない。
【００９９】
また、図１７に示されるように、少なくとも、複数の第１の凝縮フィン２４の第１の筐体面２３Ａ側の各端部は、気相冷媒の流入方向Ｓの逆方向に向かうにつれて、第１の筐体面２３Ａから離れる方向に移動するように形成されている。
【０１００】
仮に、複数の第１の凝縮フィン２４の長さが同じ場合に、とくに、筐体２３に流入する気相状態の冷媒ＣＯＯの流速が早いと、気相状態の冷媒ＣＯＯは第１の凝縮フィン２４に衝突してしまう。この場合、第１の凝縮フィン２４の抵抗により、気相冷媒ＣＯＯの圧力損失が生じる。この結果、凝縮器の熱抵抗が大きくなるおそれも生じる。
【０１０１】
これに対して、本実施の形態では、上述の通り、少なくとも、複数の第１の凝縮フィン２４の第１の筐体面２３Ａ側の各端部は、気相冷媒の流入方向Ｓの逆方向に向かうにつれて、第１の筐体面２３Ａから離れる方向に移動するように形成されている。これにより、気相冷媒ＣＯＯが第２の冷媒流入口２２から凝縮器２０Ｄの筐体２３内に流入する際に、当該気相冷媒ＣＯＯの圧力損失を低減することができる。この結果、凝縮器２０Ｄの放熱効率を高めることができる。したがって、凝縮器２４Ｄの大きさをより小さくすることができる。
【０１０２】
なお、図１７に示されるように、複数の第１のおよび第２の凝縮フィン２４、２５の第１の筐体面２３Ａ側の各端部の角度θを、たとえば、３０°〜６０°に設定することができる。
【０１０３】
以上の通り、本発明の第５の実施の形態における冷却装置および凝縮器２０Ｄにおいて、第２の冷媒流入口２２から凝縮器２０Ｄの筐体２３内に流入する気相冷媒ＣＯＯの流入方向Ｓと、複数の第１および第２の凝縮フィン２４、２５の延在方向は、互いに平行でない。この場合、複数の第１の凝縮フィン２４の第１の筐体面２３Ａ側の各端部は、気相冷媒の流入方向Ｓの逆方向に向かうにつれて、第１の筐体面２３Ａから離れる方向に移動するように形成されている。
【０１０４】
これにより、気相冷媒ＣＯＯが第２の冷媒流入口２２から凝縮器２０Ｄの筐体２３内に流入する際に、当該気相冷媒ＣＯＯの圧力損失を低減することができる。この結果、凝縮器２０Ｄの放熱効率を高めることができる。
【０１０５】
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。実施の形態は例示であり、本発明の主旨から逸脱しない限り、上述各実施の形態に対して、さまざまな変更、増減、組合せを加えてもよい。これらの変更、増減、組合せが加えられた変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【０１０６】
この出願は、２０１６年５月１９日に出願された日本出願特願２０１６−１００４５０を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０１０７】
１００    冷却装置
１０    蒸発器
１１    第１の冷媒流出口
１２    第１の冷媒流入口
２０、２０Ｃ、２０Ｄ    凝縮器
２０ａ    凝縮器の第１の部品
２０ｂ    凝縮器の第２の部品
２１    第２の冷媒流出口
２２    第２の冷媒流入口
２３    筐体
２３Ａ    第１の筐体面
２３Ｂ    第２の筐体面
２３ａ    筐体の第１部分
２３ｂ    筐体の第２部分
２４、２４Ｂ    第１の凝縮フィン
２５、２５Ｂ    第２の凝縮フィン
２６    第１の貫通孔
２７    第２の貫通孔
３０    蒸気管
４０    液管
５０    放熱フィン
６０    放熱フィン
８０    下側フィンなし凝縮器
９０    上側フィンなし凝縮器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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